煤矿低压电网选择性漏电保护措施
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JD、KDJ型矿用低压选择性漏电保护装置使用说明书无锡市军工电力电器有限公司一、装置概述KDJ型矿用低压选择性漏电保护装置具有选择性漏电保护、漏电闭锁和漏电后备保护三种功能的两极漏电保护装置,且可进行人工漏电试验。
适用于作为矿用一般型660V、380V、127V系统的低压配电装置及防爆馈电开关的馈电选择性漏电保护。
本保护装置为组件式结构。
只要在支路馈电开关和JD型检漏继电器中加装相应的保护组件,即可实现前述三种保护功能而不需要增加新的低压配电装置及防爆设备,也不需要增加外部电缆接线。
使用KDJ型选择性漏电保护组件不增加变电峒室设备台数和峒室面积,便于标准化管理。
本保护组件可根据支路分路数目在2~12路中任选,安装地点除变电峒室外,还可以在离变电所不太远,且支路电缆敷设条件好的采区配电点使用。
本保护组件使用灵活方便、功能多,也是煤矿安全规程中规定的井下低压馈电线上必须装设的选择性漏电保护。
矿井低压供电系统使用本保护组件,可以消除因某一负荷支路漏电对其他负荷造成的停电故障,减少各用电负荷之间的相互影响,且选择性漏电跳闸与漏电闭锁结合可大大缩短查找故障点所花时间,有利安全生产,方便井下机电工作人员。
本保护组件充分考虑了安装使用及维护的方便。
二、装置组成、使用与功能1、组成选择性漏电保护、漏电闭锁组件:KDJ组件。
总检漏继电器,延时动作组件:JD组件。
图1KDJ型选择性漏电保护使用安装系统图2、使用与功能:KDJ型矿用低压选择性漏电保护组件安装使用系统图如图附1所示。
图1中,KDJ组件安装于支路馈电开关DW80—(200,350)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,则支路馈电开关具备了选择性漏电保护功能,漏电闭锁功能,人为漏电试验功能。
JD检漏继电器安装于总馈电开关上,则JD检漏继电器具备了延时动作的漏电后备保护功能。
其动作情况是:当分支Ⅲdl点发生漏电,则支路Ⅲ馈电开关DW80Ⅲ选择性漏电跳闸,Ⅰ、Ⅱ支路正常工作。
Ⅲ支路跳闸后,QC1、2、3失压断开。
煤矿井下低压供电系统漏电故障分析与解决方案摘要:漏电保护是为了保证煤矿井下供电安全的三大保护之一,所谓三大保护即保护接地、过流保护和漏电保护。
煤矿安全规程中明确规定:在井下低压馈电线上,应该装备带有漏电闭锁功能的保护装置或是应该装备带有选择性的保护装置。
煤矿井下环境恶劣、空气潮湿,相对湿度高达90%以上,这些都对在如此恶劣条件下运行电气设备的绝缘问题提出了非常特殊的要求。
而输电电缆又是其中最为薄弱的环节。
还经常会出现漏电等故障,漏电不仅可以导致电气设备的损坏,而且还可能带来人身触电和煤尘、瓦斯爆炸等危险。
因此,井下电网必须配备漏电保护装置。
关键词:煤矿井下;低压供电;漏电故障;解决措施;分析引言:煤矿井下工作环境恶劣,时常会造成供电线路绝缘受到破坏以及电气设备的绝缘下降,从而导致井下漏电事故的发生,这会带来巨大的人身及财产损失。
因此,井下必须采用灵敏可靠的漏电保护装置,在线路发生故障时能迅速切除故障线路,尽可能缩小停电范围,以保证井下的供电安全。
因此在本文之中,主要是针对了煤矿井下低压供电系统漏电故障分析与解决方案进行了一定的分析。
在这个基础上提出了下文中的一些内容,希望能够给予相同行业工作的人员提供出一定价值的参考。
1.低压电网漏电故障特征一般来说,对井下低压电网漏电保护装置要求如下:一是当井下低压电网对地绝缘电阻低到一定程度时,必须及时切断电源或者应将电源关闭锁起来,防止其合闸送电,使事故扩大;二是动作必须灵敏且可靠,既不允许拒动,也不允许误动;三是具有漏电跳闸和漏电闭锁双重功能,能连续监视被保护电网的绝缘状态;四是反映要快,应能够满足30mA•s的要求。
由于变压器中性点直接接地方式在煤矿井下使用过程存在较多问题,因此,煤矿安全规程中明确规定:井下配电变压器禁止中性点直接接地,并禁止由地面上中性点接地的变压器或发电机直接向井下供电。
2.漏电故障的排查方法由于井下复杂、恶劣、潮湿的工作环境,线路吊挂不规范、电缆接头不合格、强力施工、甚至于违章作业、不规范施工等,易造成线路损坏,发生漏电故障,严重影响了井下的供电安全。
煤矿低压选择性漏电保护新探1 问题的提出第一,根据《煤矿安全规程》相关要求:矿井主要高压供电线路上必须安装有选择性的单相接地保护装置,保证在高压线路出现单相接地时接地电流超过安全电流时能够立即切断线路供电,保证供电安全。
在井下低压供电线路上,必须装设选择性漏电保护装置或者检漏保护装置,并保证其正常运行,当线路出现漏电现象、线路绝缘电阻下降到指定数值后,该装置保证能够自动切断漏电的供电线路,在保证供电安全的前提下减少事故影响范围。
第二,井下低压供电系统中常用的漏电保护有三种,分别是漏电保护(非选择性)、选择性漏电保护及漏电闭锁保护。
漏电保护(非选择性)是采用附加直流电源法;选择性漏电保护是取零序电流和零序电压两种信号,若零序电流滞后零序电压近90°,则该支路为故障线路;漏电闭锁则是在开关合闸前通过对负载设备进行检测,若检测设备绝缘值低于设定值则该开关拒绝启动。
第三,漏电保护(附加直流)跳总开关,停电面积大;选择性漏电保护设置在分开关上,只跳漏电支路。
但当供电网络分布电容大到一定程度时,零序电压就降到取不出信号,无法起到漏电保护的作用。
2 选择性漏电保护附加直流电源漏电保护的缺点是没有选择性,只有安装在变压器低压侧总电源开关处。
这样当低压电网任一点发生漏电时,都会引起总开关跳闸,使整个低压电网停电,停电范围大,寻找故障点所需花费的时间较长,对生产的影响也大。
由于矿井供电线路使用的是变压器中性点不接地的供电方式,因而可以安装选择性漏电继电器。
选择性漏电保护具有横向选择性,弥补了漏电保护的不足,即只切断漏电故障支路的供电电源。
2.1 基本原理由变压器中性点不接地电网分析可知:当电网正常运行时,各相对地电压对称,电网无零序电压,也无零序电流;当电网发生不对称漏电时,各相对地电压不再平衡,电网出现零序电压U0,因而必有零序电流I0。
选择性漏电保护的原理就是利用零序电流实现不对称漏电保护的。
它利用零序电流互感器LH作为漏电检测元件。
煤矿井下低压馈电开关的漏电保护技术优化措施摘要:煤矿井下环境相对恶劣,尽管采用了相对安全系数较高的低压馈电等稳定技术,但普通的电器、电力设备等精密仪器,依然容易在井下的潮湿、酸碱、粗糙石块表面等不良条件影响下发生故障。
其中漏电事故危害尤大,因此做好煤矿井下低压馈电开关的漏电保护工作影响重大。
鉴于此,本文就煤矿井下低压馈电开关的漏电保护技术优化措施展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:低压馈电开关;漏电保护;煤矿井;技术优化1、煤矿井下低压馈电保护概述1.1、漏电保护分类集中、分散作为重要保护类型存在于煤矿井下低压馈电开关中。
其中,漏电保护如果是集中性的,则是以单相接地的状态存在的,保护动作可以在漏电时产生。
单相选线保护存在高压电网和低压电网 2 种类型,这主要是由于电压高低不同导致的。
如果漏电保护是分散性的,其主要针对的三相对地绝缘是存在于低压电网中的,在不断降低绝缘水平后,可以实现对漏电故障的保护。
在实施保护的过程中,继电器只可以对附加直流检测进行应用,这样一来,就可以对集中性和分散性漏电进行有效保护。
整流电路是生成这一直流电源的主要方式,附加电源的负极会通过直流继电器,同时,还会经过零序电抗器、三项电抗器和三相电网。
正极接地现象存在于直流电源中,电阻 R 在同直流电流形成通路的过程中,需要对电网进行充分的应用。
在以上电路中,绝缘电阻用 R1,R2,R3来表示,其组织是能够改变的,而电缆分布电容用C1,C2,C3来表示,直流在线路中被隔绝,需要对隔直通交的性质进行应用。
此时,会产生较大的电容容量。
在具有一定的直流电压时,电流在 J 中会不断发生变化,导致这一现象的主要原因是 R1,R2,R3发生了变化。
在欧姆定律的基础上可以发现,电流会随着电阻的变小而增大,当电阻降低到极限时,就会导致 J 发生动作,脱扣线圈在馈电开关上就会产生分离。
此时,跳闸现象就会产生于开关中,最终达到保护的目的。
煤矿低压电网选择性漏电保护措施绪论漏电保护是保证煤矿井下安全供电的三大保护 ( 过流保护、漏电保护、保护接地)井的高之、低压是防止人身触电的重要措施。
一总长度可个年产百万吨矿电缆分布于整个矿井。
达几十甚至上百公厘与瓦斯接触机会很多而电缆一旦被砸或者被挤压容易引起漏电。
当煤矿工人碰到被机械砸伤或绝缘损坏的电气设备或电缆时则会引起触电事故漏电流流入大地产生电火花有可能酿成火灾或瓦斯、煤尘爆炸。
威胁人身安全。
因此做好煤矿井下供电低压漏电保护是煤矿安生生产的重要一环。
矿井电网运行的经验证明,无论是高压还是低压,电气故障发生机率是很高的。
我国的《煤矿安全规程》规定,矿井变电所的高压馈电线上应装设选择性的检漏保护装置;井下低压馈电线上应装设带有漏电闭锁的检漏保护装置。
漏电保护的目的是通过切断电源来防止人身触电伤害和漏电电流引发的电气事故。
矿井漏电保护作为一个学科分支,首次使用是在 1 93 0 年的英国,50 年代我国开始使用,随着采煤技术机械化的不断提高,对供电可靠性的依赖也越大,供电系统尤其是低压供电系统中电气故障的80%是漏电故障。
目前,我国普遍使用选择性漏电保护装置,对提高矿井低压电网供电的可靠性和安全性都起着重大的作用。
选择性漏电保护可以使漏电故障的停电范围缩小,便于寻找和消除故障点,提高供电的可靠性,对安全生产有利总之漏电保护是煤矿井下供电系统的重要保护之一。
第一章漏电的危险性及预防漏电是指当中性点不接地系统中的一相、两相或三相对地总绝缘电阻下降到危险值以下时,若发生一相接地故障,漏电电流将很大,会造成人身触电伤亡,引煤瓦斯或煤尘,引起火灾等重大事故。
第一节人身触电及预防当人身接触到带电导体或接触到因绝缘损坏而带电的电气设备的金属外壳时,便可能造成触电事故。
煤矿井下的巷道多小,接触电气设备的机会较多,触电后摆脱也相对困难得多,因此,造成触电伤害的可能性也较大。
一、造成人身触电的危害的因素触电对人体组织的破坏过程很复杂,造成触电危害的因素也很多,最主要的有:一是通过人体的触电电流的大小,二是作用时间的长短。
研究结果表明流经人体的电流与作用时间的乘积小于50mA • s时对人体来说是安全的。
但考虑到流过故障点的电流不点燃电雷管而引燃瓦斯和煤尘。
取一定的安全系数,197 5 年煤炭工业部正式确认把人体触电电流与作用时间的乘积规定为30mA・s为安全值。
因此从保护人身触电安全的角度出发,30 mA • s 是规疋漏电保护装置主要技术指标的依据。
二、人体的安全电阻人 体 电 阻 指 电 流 经 过 的 人 体 组 织 的 电 阻 总 和 , 它 包 括 两 部 分 : 即 体 内 电 阻 和 皮 肤 电 阻 。
一 般 条 件 下 , 人 身 电 阻 主 要 由 皮 肤 电 阻 决 疋 。
由 于 煤 矿 井 下 潮 湿 , 且 工 人 劳 动 繁 重 , 出 汗 多 , 所以,我们把在井下工作的人体电阻定为800〜1 500 Q ,通常取 第 二 节 漏 电 保 护 对 煤 矿 安 全 生 产 的 作 用一 、 防 止 漏 电 引 燃 瓦 斯 和 煤 尘当 空 气 中 的 瓦 斯 浓 度 在 5%- 1 5%, 并 遇 到 点 火 源 时 , 便 会 引起 爆 炸 。
因 此 防 止 瓦 斯 可 从 两 方 面 采 取 措 施 , 一 是 加 强 通 风 , 降 低 瓦 斯 浓 度 。
二 是 控 制 井 下 各 种 引爆 的 火 源 。
二、防止漏电引爆电气雷管漏电的作用可能会造成电气雷管不适时的先期引爆造成重 大故障。
漏电保护可以消除漏电的存在,因此,可以避免由于 漏电引爆电气雷管带来的灾难。
由于一般引爆电气雷管的电流10 00 Q 为计 算 参 考 值 。
三、 人 身 触 电 的 预 防存 在 两 种 可 能一种 是 人 于 绝 缘 损 坏 可 能 带 电 的 各 种 电 触 到 正 常 带 电 的 导 体 。
对 于 第属 外 壳 采 取 有 效 的 保 护 接 地 措 险 。
对 于一种 情 况采 取 措 施 漏 电 保 护 装 置一旦 发 生 漏 电 去 路 电 源以 保 证 人 身 的 安 全身 接 触 到 正 常 情 况 下 不 带 电由气 设 备 的 金 属 外 壳二是 人 身 接一种 情 况只要 对 电 气 设 备 的 金施便 对 防 止 人 身 触 电 的 伤 亡 危比 较 多主 要 是 装 设 灵 敏 可 靠 的或 人 身 触 电 事 故立即 切 除 故 障(大于300mA)大于人身触电安全电流,因此,满足人身触电无伤亡要求的漏电保护必然能防止漏电引爆电气雷管。
三、防止漏电烧损电气设备在高压由于电网分布电容大电压高漏电大发生故障事态大容易烧毁电气设备。
对于低压电路由于漏电小一毁电气设备。
但是由于漏电的存在电气设备般不能直接烧烧其局部发热使绝缘局部老化加剧必将大大缩短电气设备的寿丿、命。
而漏电保护则使电网不可能长时间地存在漏电因此可有效地防止漏电烧损电气设备。
第三章选择性漏电保护原理第一节概述选择性漏电保护是指,当电网的某一个支路发生漏电故障时,漏电保护系统仅使开关切断漏电故障所在支路,并保证非漏电故障支路正常供电。
由此可见,选择性漏电保护的优点是明显的,由于它只切断漏电故障所在支路,而保证了非漏电故障支路的正常供电,因此,由漏电故障而引起的停电范围大大减小,提高了供电的可靠性。
此外,选择性漏电保护还有助于寻找漏电故障,便于迅速处理,有利于提高生产效率。
目前,有两种方式可以达到选择性漏电保护的效果。
一是带自动重合闸的漏电保护,二是选择性漏电保护系统。
第一种结构复杂,运行维护相对困难些,造价也比较高,因此,这一方式很少采用。
第二种以其高灵敏的动作性能,作为直接接触电击保护的有效措施,正确使用漏电保护系统,预防电气各类事故的发生,提高配电系统运行的可靠性。
第二节漏电保护器的分类按漏电保护装置中间环节的结构分电磁式漏电保护装置和电子式漏电保护装置。
按结构特征分类分开关型漏电保护装置、组合型漏电保护装置(漏电保护继电器)和漏电保护插座。
按动作时间可将漏电保护装置分为快速动作型漏电保护装置、延时型漏电保护装置和反时限型漏电保护装置。
按动作灵敏度可将漏电保护装置分为高灵敏度型漏电保护装置、中灵敏度型漏电保护装置和低灵敏度型漏电保护装置。
随着科学技术的发展,计算机控制技术已渗透到各工业领域,并占据着工业控制领域的主导地位。
2 0 世纪9 0 年代初,我国相继出现了智能型真空馈电开关,如BKD3 - 40 0Z/ 6 60( 3 80)和BKD4 - 40 0(2 00)Z/ 1 14 0(60 0 )隔爆型智能真空馈电开关,它以单片机作为中央控制单元,配以必要的外围接口电路和信号检测与处理电路,便可完成矿井低压电网的 2 级选择性漏电、对称短路、不对称短路、断相、过载和过电压等保护功能。
该开关中的漏电保护系统由基于附加直流检测的总漏电保护和基于零序电流方向判断的分支漏电保护组成,既可完成井下低压电网单相漏电时横向选择性和纵向选择性功能,又能保证电网对称漏电时保护动作电阻值的稳定性。
由于横向选择性漏电保护采用全波相位比较,并且采用了零序电压加速电路,所以分支线路保护的动作时间小于30ms, 干线保护动作时间小于200ms, 在总馈电开关漏电信号检测电路中,采用了RC 滤波和双T 滤波电路,滤除了迭加于直流检测回路的交流高次谐波,再配以软件的非线性补偿,保证了漏电动作电阻值的稳定性。
漏电保护系统的动作可靠性至关重要。
它是衡量保护系统性能优劣的主要标志之一。
煤矿井下存在着大量干扰信号,直接威胁着单片机的工作可靠性。
因此在漏电保护系统中建立了二级后备保护,即总漏电保护单元作为分支漏电保护单元的一级后备,漏电闭锁作为分支漏电单元的二级后备。
虽 然这样会扩大停电范围,但提高了人身触电的安全性。
另外, 由于电网的零序电压和零序电流之间的相位随电网参数而变化所 以 将 零 序 电 压 变 换 成 脉 冲 序 列将 7^零 序 电 流 变 换 成 方 波信 号可 扩 大 比 较 范 围提 高 动 作 可 靠 性 。
除 此 之 外利 用 软 件 的 闭 锁 、 记 性 、 和 滤 波 功 能也 能 使 漏 电 动 作 的 可 靠 性 得 到 提 高 。
在 此 综合保 护 系 统 中建立了 良好 的 人 机 界 面 。
多 功 能 显 示 屏 在 开 关 合闸 、八 前循 环 显 示 电 网 的绝 缘 状 态 、 动 作 整 定 值 和 开 关 的 工 作 状 态 。
开 关 合闸 后正 常工作时循环显示电网的工作参数和对地的绝缘水平 故障跳闸后循环显示故障参数和故障状态,从而大大提高了判断故障和 排除的效率第一额定漏电动作电流30 mA • s; 第 二 是 额 定 频 率 为 50Hz; 第 三 是 额 定 电 压 为 220V 或 380V 第 四 节 漏 电 保 护 器 的 原 理电 压 型 保 护 器 接 于 变 压 器 中 性 点 八和 大 地 间 ? 当 发 生 触 电 时中 性 点八\、 偏 移 对 地 产 生 电 压以 此 来 使 保 护 动 作 切 断 电 源 ? 但 由于 它 是 对 整 个 配 变 低 压 网 进 行 保 护不 能 分 级 保 护 ?因 此 停 电范 围 大动 作 频 繁所 以 已 被 淘 汰 。
脉 冲 型 电 流 保 护 器 是 当 发生 触 电 时 使 用三相 不 平 衡 漏 电 流 的 相 位 、 幅 值 产 生 的 突 然 变化,以 此 为 动 作 信 号但 也 有 死 区 。
判 断 漏 电 的 标 准 是 指 流 进 和 流出 的 电 流 必 须 相 等否 则 就 判 定 为 漏 电 。
漏 电 保 护 器 的 工 作 原 理 主 要 包 括 检 测 元 件 ( 零 序 电 流 互 感器 )、 中 间 环 节 ( 包 括 放 大 器 、 比 较 器 、 脱 扣 器 等 )、 执 行 元 件 ( 主 开 关 ) 以 及 试 验 元 件 等 几 个 部 分 。
如 下 : 图 1课 题 。
此 种 保 护 能 根 据 电 力 系 统 运 行情 况 和 故 障 状 态 的 变 化 而 实 时 改 变 保 护 原 理 、 性 能 、 特 性 和 定值 。
自 适 应 保 护 并 不 是-~* 个 新 概 念 。
但 计 算 机 及 相 关 技 术 在 继电 保 护 中 的 应 用 为 自 适 应继 电 保 护 的 发 展 创 造 了 非 常 好 的 条 件。
第节 漏 电 保 护 器 的 主 要 技 术 参 数自适应漏电保护是 20 世 纪 8 0 年 代 提 出 的 个 较 新 的 研 究(1 ) 检测元件是一个零序电流互感器(如图2 ) o被保护的相线、中性线穿过环形铁心,构成了互感器的一次线圈,缠绕在环形铁芯上的绕组构成了互感器的二次线圈,如果没有漏电发生,这是流过相线、中性线的电流向量和等于零,因此在二次线圈上也不能产生相应的感应电动势。